Microencapsulação de enterocina e oleo de oregano em leitelho / Microencapsulation of the enterocin and essential oil oregano in buttermilk / Microencapsulación de enterocina y aceite esencial de orégano en suero de leche

A pesquisa busca técnicas alternativas para expansão da vida de prateleira dos alimentos, isto tem impulsionado estudos sobre a utilização de conservantes naturais, tais como as bacteriocinas e óleos essenciais, que são considerados agentes antimicrobianos naturais. No entanto estes antimicrobianos naturais, não são adicionados diretamente em produtos alimentícios, devido a alterações sensoriais e em suas características físico e química. Com avanço tecnológico da microencapsulação, tem sido um potencial em fornecer sistemas que garantem estabilidade para os antimicrobianos naturais desta forma podendo compor a matriz de alimentos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi microencapsular a enterocina produzida por Enterococcus durans MF5 e óleo de orégano usando leitelho. Para a microencapsulação, foram realizados três tratamentos: T1 controle leitelho, T2 leitelho/enterocina (LE), e T3 leitelho/enterocina/óleo (LEO). O material foi submetido ao processo de spray dryer e foram realizados ensaios para determinar a atividade antimicrobiana do material encapsulado contra as bactérias Listeria monocytogenes, Listeria innocua e Listeria ivanovi. O rendimento da microencapsulação foi de 13,01% e 11,63% para LE e LEO, respectivamente. Os resultados apresentados nos microencapsulados LE e LEO mostraram inibição contra todas as bactérias teste, foi constatado que a microencapsulação de enterocina e óleo de orégano mantiveram seu poder antimicrobiano. A efetividade da microencapsulação foi realizada por (FTIR), onde picos de intensidade entre as amostras na região 1000 a 930 cm-¹ e 1800 a 1500 cm-¹ foram observadas. Os resultados apontam para mudança no perfil químico das amostras encapsuladas, corroborando com a hipótese que o leitelho apresentou papel encapsulante da bactericiona e óleo de orégano.Portanto a microencapsulação aumenta a eficácia antimicrobiana dos antimicrobianos.

The research seeks alternative techniques for expanding the shelf life of foods, this has driven studies on the use of natural preservatives, such as bacteriocins and essential oils, which are considered natural antimicrobial agents. However, these natural antimicrobials are not directly added to food products due to sensory changes and their physical and chemical characteristics. With technological advancement of microencap- sulation, it has been a potential to provide systems that ensure stability for natural anti- microbials in this way can compose the food matrix. Therefore, this study has an objective microencapsulated the interocin and essencial oil, used buttermilk as a encapsulating ma- terial where, T1 Buttermilk Control, T2 buttermilk/enterocin (LE), e T3 Buttermilk/en- terocin/oil (LEO). The product has been submitted to spray drier process, were conducted trials to determine antimicrobial activity. Was observed with mass yield 13,01% e 11,63% para LE e LEO. These results the microencapsulate indicate then LE e LEO there was inihibiton against bacteria tests. Was observed that the microencapsulated between enter- ocin and essential oil oregano maintained antimicrobial power. The effectiveness of the microencapsulated was performed by Fourier transform infrared (FTIR) analysis, where a sample in the region 1000 to 930 cm-¹ and 1800 to 1500 cm-¹ was observed. Therefore microencapsulation increases antimicrobial efficacy of antimicrobials.

La investigación busca técnicas alternativas para ampliar la vida útil de los alimentos, esto ha impulsado estudios sobre el uso de conservantes naturales, como las bacteriocinas y los aceites esenciales, que se consideran agentes antimicrobianos naturales. Sin embargo, estos antimicrobianos naturales no se añaden directamente a los productos alimentarios debido a los cambios sensoriales y a sus características físicas y químicas. Con el avance tecnológico de la microencapsulación, ha sido un potencial para proporcionar sistemas que garanticen la estabilidad de los antimicrobianos naturales de esta manera puede componer la matriz alimentaria. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo microencapsular la interocina y el aceite esencial, utilizando suero de leche como material encapsulante donde, T1 Suero de leche Control, T2 Suero de leche/enterocina (LE), e T3 Suero de leche/enterocina/aceite (LEO). El producto ha sido sometido al proceso de secado por pulverización, se realizaron ensayos para determinar la actividad antimicrobiana. Se observó con rendimiento de masa 13,01% e 11,63% para LE e LEO. Estos resultados indican que el microencapsulado LE e LEO fue inhibido contra las pruebas bacterianas. Se observó que el microencapsulado entre enterocina y aceite esencial de orégano mantuvo el poder antimicrobiano. La eficacia del microencapsulado fue realizada por análisis de infrarrojo transformado de Fourier (FTIR), donde fue observada una muestra en la región de 1000 a 930 cm-¹ y de 1800 a 1500 cm-¹. Por lo tanto, la microencapsulación aumenta la eficacia antimicrobiana de los antimicrobianos. PALABRAS CLAVE: Bacteriocina; Enterococcus durans; Suero de Leche; Origanum vulgare; Spray Dryer.

Microencapsulação de enterocina e oleo de oregano em leitelho / Microencapsulation of the enterocin and essential oil oregano in buttermilk / Microencapsulación de enterocina y aceite esencial de orégano en suero de leche

A pesquisa busca técnicas alternativas para expansão da vida de prateleira dos alimentos, isto tem impulsionado estudos sobre a utilização de conservantes naturais, tais como as bacteriocinas e óleos essenciais, que são considerados agentes antimicrobianos naturais. No entanto estes antimicrobianos naturais, não são adicionados diretamente em produtos alimentícios, devido a alterações sensoriais e em suas características físico e química. Com avanço tecnológico da microencapsulação, tem sido um potencial em fornecer sistemas que garantem estabilidade para os antimicrobianos naturais desta forma podendo compor a matriz de alimentos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi microencapsular a enterocina produzida por Enterococcus durans MF5 e óleo de orégano usando leitelho. Para a microencapsulação, foram realizados três tratamentos: T1 controle leitelho, T2 leitelho/enterocina (LE), e T3 leitelho/enterocina/óleo (LEO). O material foi submetido ao processo de spray dryer e foram realizados ensaios para determinar a atividade antimicrobiana do material encapsulado contra as bactérias Listeria monocytogenes, Listeria innocua e Listeria ivanovi. O rendimento da microencapsulação foi de 13,01% e 11,63% para LE e LEO, respectivamente. Os resultados apresentados nos microencapsulados LE e LEO mostraram inibição contra todas as bactérias teste, foi constatado que a microencapsulação de enterocina e óleo de orégano mantiveram seu poder antimicrobiano. A efetividade da microencapsulação foi realizada por (FTIR), onde picos de intensidade entre as amostras na região 1000 a 930 cm-¹ e 1800 a 1500 cm-¹ foram observadas. Os resultados apontam para mudança no perfil químico das amostras encapsuladas, corroborando com a hipótese que o leitelho apresentou papel encapsulante da bactericiona e óleo de orégano.Portanto a microencapsulação aumenta a eficácia antimicrobiana dos antimicrobianos.

The research seeks alternative techniques for expanding the shelf life of foods, this has driven studies on the use of natural preservatives, such as bacteriocins and essential oils, which are considered natural antimicrobial agents. However, these natural antimicrobials are not directly added to food products due to sensory changes and their physical and chemical characteristics. With technological advancement of microencap- sulation, it has been a potential to provide systems that ensure stability for natural anti- microbials in this way can compose the food matrix. Therefore, this study has an objective microencapsulated the interocin and essencial oil, used buttermilk as a encapsulating ma- terial where, T1 Buttermilk Control, T2 buttermilk/enterocin (LE), e T3 Buttermilk/en- terocin/oil (LEO). The product has been submitted to spray drier process, were conducted trials to determine antimicrobial activity. Was observed with mass yield 13,01% e 11,63% para LE e LEO. These results the microencapsulate indicate then LE e LEO there was inihibiton against bacteria tests. Was observed that the microencapsulated between enter- ocin and essential oil oregano maintained antimicrobial power. The effectiveness of the microencapsulated was performed by Fourier transform infrared (FTIR) analysis, where a sample in the region 1000 to 930 cm-¹ and 1800 to 1500 cm-¹ was observed. Therefore microencapsulation increases antimicrobial efficacy of antimicrobials.

La investigación busca técnicas alternativas para ampliar la vida útil de los alimentos, esto ha impulsado estudios sobre el uso de conservantes naturales, como las bacteriocinas y los aceites esenciales, que se consideran agentes antimicrobianos naturales. Sin embargo, estos antimicrobianos naturales no se añaden directamente a los productos alimentarios debido a los cambios sensoriales y a sus características físicas y químicas. Con el avance tecnológico de la microencapsulación, ha sido un potencial para proporcionar sistemas que garanticen la estabilidad de los antimicrobianos naturales de esta manera puede componer la matriz alimentaria. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo microencapsular la interocina y el aceite esencial, utilizando suero de leche como material encapsulante donde, T1 Suero de leche Control, T2 Suero de leche/enterocina (LE), e T3 Suero de leche/enterocina/aceite (LEO). El producto ha sido sometido al proceso de secado por pulverización, se realizaron ensayos para determinar la actividad antimicrobiana. Se observó con rendimiento de masa 13,01% e 11,63% para LE e LEO. Estos resultados indican que el microencapsulado LE e LEO fue inhibido contra las pruebas bacterianas. Se observó que el microencapsulado entre enterocina y aceite esencial de orégano mantuvo el poder antimicrobiano. La eficacia del microencapsulado fue realizada por análisis de infrarrojo transformado de Fourier (FTIR), donde fue observada una muestra en la región de 1000 a 930 cm-¹ y de 1800 a 1500 cm-¹. Por lo tanto, la microencapsulación aumenta la eficacia antimicrobiana de los antimicrobianos. PALABRAS CLAVE: Bacteriocina; Enterococcus durans; Suero de Leche; Origanum vulgare; Spray Dryer.

Suplementação de probióticos: ferramenta no controle de infecções respiratórias virais ­ uma revisão sistemática / Probiotics supplementation: a tool in the control of viral respiratory infection ­ a systematic review

Infecções respiratórias virais estão entre as principais causas globais de adoecimento de acordo com o estado de saúde e o microbioma do indivíduo. O objetivo dessa revisão foi identificar possíveis efeitos associados à suplementação de probióticos em infecções respiratórias virais. Para tanto, realizou-se uma busca sistematizada nas bases de dados Google Acadêmico, Scopus e PubMed partindo da hipótese de que a intervenção clínica baseada na suplementação de probióticos reduz a gravidade dos sinais/ sintomas de infecções virais. Foram identificados 585 artigos dos quais foram selecionados 16 para compor a síntese descritiva deste artigo. O uso de probióticos como terapêutica na infecção respiratória tem capacidade de melhorar o quadro clínico do paciente por meio de: (i) modulação da resposta imune, (ii) melhora da resposta específica, (iii) produção de bacteriocinas, (iv) melhora na integridade de mucosas, (v) redução do número de cópias virais.

Viral respiratory infections are among the main global causes of illness according to the individual's health status and microbiome. The objective of this review was to identify possible effects associated with probiotic supplementation in viral respiratory infections. Therefore, a systematic search was carried out in the Google Academic, Scopus and PubMed databases, based on the hypothesis that clinical intervention based on supplementation of probiotics reduces the severity of signs/symptoms of viral infections. 585 articles were identified, of which 16 were selected to compose the descriptive synthesis of this article. The use of probiotics as therapeutics in respiratory infection is able to improve the patient's clinical condition through: (i) modulation of the immune response, (ii) improvement of the specific response, (iii) production of bacteriocins, (iv) improvement in mucosal integrity, (v) reduction in the number of viral copies.

Citotoxicidad in vitro del polipéptido antimicrobiano nisina sobre células tumorales sanguíneas / In vitro cytotoxicity of the antimicrobial polypeptide nisin on blood tumor cells

RESUMEN: Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos de síntesis ribosomal secretadas por bacterias. Dentro de estas destaca nisina que posee potenciales usos en terapias antibióticas, como biopreservante de alimentos y probióticos. También se ha descrito que nisina posee citotoxicidad sobre líneas celulares neoplásicas, pero existe poca información de su efecto sobre células tumorales sanguíneas. Debido al potencial uso que presenta nisina, es relevante determinar la toxicidad que presenta sobre líneas celulares tumorales del tipo sanguíneo. Para esto, se realizaron ensayos de actividad hemolítica sobre eritrocitos humanos y de toxicidad sobre células mononucleares de sangre periférica humanas, determinándose que nisina no posee efecto citotóxico sobre este tipo de células normales humanas sanguíneas. Se realizaron también, ensayos de citotoxicidad con líneas celulares tumorales (K562 y U937), con el fin de determinar dosis, tiempo de exposición y selectividad en el efecto tóxico de nisina sobre las células tumorales humanas. Estos ensayos muestran que nisina presenta actividad citotóxica sobre líneas celulares K562 y U937 a las 72 h de exposición, a una concentración de 40 µg/mL, que corresponde a 100 veces la concentración mínima inhibitoria (MIC) usada para su acción sobre bacterias. Al comparar el efecto de nisina sobre células mononucleares de sangre periférica humanas con las líneas tumorales linfoides y mieloides (K562 y U937 respectivamente), se observa un efecto selectivo de nisina sobre las células tumorales sanguíneas.

SUMMARY: Bacteriocins are antimicrobial peptides of ribosomal synthesis secreted by bacteria. Among these, nisin stands out, which has potential uses in antibiotic therapies, as a food bio preservative and probiotics. Nisin has also been reported to have cytotoxicity on neoplastic cell lines, but there is little information on its effect on blood tumor cells. Due to the potential use that nisin presents, it is relevant to determine the toxicity it presents on tumor cell lines of the blood type. For this, hemolytic activity tests were carried out on human erythrocytes and toxicity on human peripheral blood mononuclear cells, determining that nisin does not have a toxic effect on this type of normal human blood cells. Cytotoxicity tests were also carried out with tumor cell lines (K562 and U937), to determine dose, exposure time and selectivity in the toxic effect of nisin on human tumor cells. These tests show that nisin shows cytotoxic activity on K562 and U937 cell lines at 72 h of exposure, at a concentration of 40 µg / mL, which corresponds to 100 times the minimum inhibitory concentration (MIC) used for its action on bacteria. When comparing the effect of nisin on human peripheral blood mononuclear cells with lymphoid and myeloid tumor lines (K562 and U937 respectively), a selective effect of nisin on blood tumor cells is observed.

Production, Purification and Characterization of a Novel Bacteriocin Produced by Bacillus subtilis VS Isolated from Mango (Mangifera indica L)

Abstract Bacteriocin has been identified as an excellent alternative to chemical preservatives due to its astonishing antimicrobial activity against food spoiling and food-borne pathogens. So there is a need to identify the newer and potent sources of bacteriocin producers. This study aims the isolation of potent bacteriocin producing microorganism from fresh fruits and vegetables, its production, purification, and characterization. Firstly, 43 isolates were analysed for its antimicrobial potential, out of which7 were found to inhibit the growth of various pathogens. Considering the results of antimicrobial activity; the microorganism isolated from mango was regarded as the most potent one; which was identified as Bacillus subtilis VS.70% ammonium sulphate precipitated and dialysed bacteriocin was purified using DEAE cellulose and sephadex G75 chromatography. Bacteriocin was purified by 24.64 fold with 8.65% recovery and its molecular weight was found to be 31.2kDa. The Purified bacteriocin was found to be stable at broad pH and temperature. It was found to be degraded by various proteases studied confirming its proteinaceous nature. Considering all these attributes; the purified bacteriocin isolated from Bacillus subtilis VS can be exploited by various food industries.

In silico prediction and in vitro analysis of bacteriocin and probiotic properties of Weissella cibaria NM1 isolated from Asian sea bass

Aims@#This study aims to predict the presence of bacteriocin- and probiotic-associated genes in the genome of Weissella cibaria NM1 isolated from Asian sea bass using a machine learning-based NeuBI prediction approach, followed by the investigation of the crude bacteriocin antimicrobial and probiotic properties via in vitro analysis.@*Methodology and results@#This study utilized the machine learning-based NeuBI prediction approach with a homology search of highly conserved bacteriocin-associated genes present in the genome of W. cibaria NM1. This approach discovered a putative bacteriocin gene (WC_2064) and bacteriocin operon with complete immunity, transporter, regulator and modifier genes. Furthermore, the genome of W. cibaria NM1 was found to harboured specific probiotic*associated genes that would contribute to acid and bile tolerance, adhesion on thehost cell and exhibited cholesterolreducing ability. On top of that, the genome also shows the absence of virulence and antibiotic resistance genes, which signifies the safety of W. cibaria NM1 as a potential probiotic candidate. In vitro study has confirmed the antipseudomonal activity of crude bacteriocin NM1 with MIC of 62.5 mg/mL. Weissella cibaria NM1 can tolerate 0.3% (v/v) of bile salt condition and the transit through the simulated gastric (pH 3 and 4) and small intestinal (pH 8) tract.@*Conclusion, significance and impact of study@#Current findings suggested in silico approach can speed up the search for putative bacteriocin and probiotic-associated genes from the genome of W. cibaria NM1. Nevertheless, further verification through experimental works will be deemed essential.

Partial characterization of bacteriocin-like compound (BLIS) produced by Burkholderia stagnalis strain K23/3 against Burkholderia pseudomallei

Aims@#Burkholderia pseudomallei, the human pathogen that causes melioidosis, is intrinsically resistant towards a wide range of antibiotics and there have been reports of acquired resistance towards antibiotics used for melioidosis treatments. Antimicrobial peptides (AMP) such as bacteriocins are gaining the interests of researchers as alternative for treating infections caused by multidrug resistant bacteria. In this study, we aimed to identify Burkholderia spp. isolated from soil in Sarawak that possess the potential in inhibiting the growth of B. pseudomallei and to further characterize the antagonistic compound produced.@*Methodology and results@#A total of 50 Burkholderia spp. isolates of environmental origin and two isolates of Ralstonia solanacearum were screened against five clinical isolates of B. pseudomallei using spot-on-lawn assay and flip streak method. Burkholderia stagnalis isolate K23/3 showed clear zones of inhibition (ZOI) in both preliminary tests. Cell-free supernatant (CFS) was obtained from B. stagnalis K23/3 broth culture and was tested via agar well diffusion assay (AWDA). The antagonistic compound secreted at the early log phase of the bacterial growth was shown to be stable in a wide range of temperatures and pH. Treatment with different enzymes revealed that it was sensitive towards proteinase K, suggesting that it is proteinaceous. The bacteriocin-like-substance (BLIS) was subjected to ammonium sulfate precipitation and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The SDS-PAGE gel was overlaid with indicator B. pseudomallei isolates where the active protein was shown to be less than 7.1 kDa.@*Conclusion, significance and impact of study@#Burkholderia stagnalis isolate K23/3 was able to secrete bacteriocin-like-substance (BLIS) that has the potential in biocontrol of B. pseudomallei in the environment or as potential treatment for melioidosis.

Isolation, identification and prokaryotic expression of a bacteriocin-like substance from Bacillus licheniformis / 生物工程学报

The ban on addition of antibiotics in animal feed in China has made the search for new antibiotics substitutes, e.g. bacteriocin, a hot topic in research. The present study successfully isolated an antibacterial substance producing strain of Bacillus sp. from alpaca feces by agar diffusion method, using Escherichia coli, Salmonella enterica, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Micrococcus luteus and Listeria monocytogenes as indicator bacteria. The isolated strain was named as B. licheniformis SXAU06 based on colony morphology, Gram staining and 16S rRNA gene sequence. The antibacterial substance was isolated and purified through a series of procedures including (NH4)2SO4 precipitation, chloroform extraction, molecular interception and SDS-PAGE analysis. Bioinformatics analysis of the LC-MS/MS data indicated that the antibacterial substance was a bacteriocin-like substance (BLIS) with an approximate molecular weight of 14 kDa, and it was designated as BLIS_SXAU06. BLIS_SXAU06 exhibited high resistance to treatment of proteinase K, high temperature, high acidity and alkalinity. BLIS_SXAU06 was heterologously expressed in E. coli and the recombinant BLIS_SXAU06 exhibited effective antibacterial activity against S. aureus, S. epidermidis, M. luteus, and L. monocytogenes, showing potential to be investigated further.

Aislamiento de cepas de Enterococcus hirae productoras de enterocinas a partir del contenido intestinal de mejillón patagónico (Mytilus edulis platensis) Aislamiento de Enterococcus hirae de mejillón patagónico / Isolation of enterocin-producing Enterococcus hirae strains from the intestinal content of the Patagonian mussel (Mytilus edulis platensis)

Resumen Se aislaron del contenido intestinal del mejillón patagónico dos cepas de bacterias ácido lácticas y se caracterizaron por pruebas fenotípicas y moleculares. Los aislamientos se identificaron como Enterococcus hirae y fueron denominados E. hirae 463Me y 471Me. Por técnicas de PCR se identificó el gen de la enterocina P en ambas cepas, mientras que solamente en la cepa 471Me se detectó la enterocina hiracin JM79. Ambas cepas resultaron sensibles a los antibióticos clínicamente importantes y entre los rasgos de virulencia investigados mediante amplificación por PCR solo se pudieron detectar los genes cylL l y cylL s , sin embargo, no se observó actividad hemolítica en la prueba de agar sangre. Los sobrenadantes libres de células resultaron activos contra todas las cepas de Listeria y Enterococcus ensayadas, contra Lactobacillus plantarum TwLb 5 y contra Vibrio anguilarum V10. En óptimas condiciones de crecimiento, ambas cepas mostraron actividad inhibitoria contra Listeria innocua ATCC 33090 después de 2h de incubación. E. hirae 471Me alcanzó una actividad inhibitoria máxima de 163.840UA/ml después de 6h de incubación, mientras que el mismo valor se registró para E. hirae 463Me después de 8h. En ambos casos, la actividad antagonista alcanzó su máximo antes de lograr la fase estacionaria y permaneció estable hasta las 24h de incubación. En nuestro conocimiento, este es el primer informe de aislamiento de cepas bacteriocinogénicas de E. hirae de mejillón patagónico. La alta actividad inhibitoria y la ausencia de rasgos de virulencia indican que estos microorganismos podrían aplicarse en áreas biotecnológicas como la biopreservación de alimentos o las formulaciones probióticas.

Abstract Two bacteriocin-producing lactic acid bacterial strains were isolated from the intestinal content of the Patagonian mussel and characterized by phenotypic and molecular tests. The isolates were identified as Enterococcus hirae and named E. hirae 463Me and 471Me. The presence of the enterocin P gene was identified in both strains by PCR techniques, while enterocin hiracin JM79 was detected only in the 471Me strain. Both strains were sensitive to clinically important antibiotics and among the virulence traits investigated by PCR amplification, only cylL l and cylL s could be detected; however, no hemolytic activity was observed in the blood agar test. Cell free supernatants were active against all Listeria and Enterococcus strains tested, Lactobacillus plantarum TwLb 5 and Vibrio anguilarum V10. Under optimal growth conditions, both strains displayed inhibitory activity against Listeria innocua ATCC 33090 after 2h of incubation. E. hirae 471Me achieved a maximum activity of 163840AU/ml after 6h of incubation, while the same value was recorded for E. hirae 463Me after 8h. In both cases, the antagonist activity reached its maximum before the growth achieved the stationary phase and remained stable up to 24h of incubation. To our knowledge, this is first report of the isolation of bacteriocinogenic E. hirae strains from the Patagonian mussel. The high inhibitory activity and the absence of virulence traits indicate that they could be applied in different biotechnological areas such as food biopreservation or probiotic formulations.

Antimicrobial activity of a synthetic bacteriocin found in the genome of Lactobacillus casei on the microbiota of Antioquian soft cheese (Quesito Antioqueño) / Actividad antimicrobiana de una bacteriocina sintética proveniente del genoma de Lactobacillus casei sobre la microbiota de Quesito Antioqueño

Background: Lactic Acid Bacteria (LAB) are of special interest in the food industry due to their ability to produce metabolites. Among them, bacteriocins, which can inhibit the growth of altering microorganisms, and pathogens in a wide variety of foods, are considered safe for human consumption and are used as preservatives. Objectives: Evaluate the effect of a bacteriocin found by in silico methods on the microbiota present in Antioquian soft cheese. Methods: In this research, we design a synthetic bacteriocin, called Bac 22, found in the genome of Lactobacillus casei using the genomic mining methodology and bioinformatics tools. We also conducted a preliminary biological and hemolytic activities studies of the Bac 22 toward the microbiota present in the Antioquian soft cheese (Quesito Antioqueño). Results: The bacteriocin Bac 22 at a concentration of 100 µM presented a hemolytic capacity lower than 1% and reduced the CFU / g of total coliforms significantly when added to Antioquian soft cheese for eight days. Conclusions: The Bac 22 demonstrated a positive potential effect over the shelf life of a dairy product, such as the Antioquian soft cheese.

Antecedentes: Las Bacterias Ácido Lácticas (BAL) son de especial interés para la industria alimentaria por su capacidad de producir metabolitos entre ellos, las bacteriocinas que inhiben el crecimiento de microorganismos alterantes y de patógenos en una amplia variedad de alimentos, se consideran seguras para el consumo humano y son utilizadas como conservantes. Objetivo: Se evaluó el efecto de una bacteriocina encontrada por métodos in silico sobre la microbiota presente en Quesito Antioqueño. Métodos: se evaluó la actividad hemolítica de Bac 22, una bacteriocina sintética encontrada en el genoma de Lactobacillus casei a partir de minería genómica y de herramientas bioinformáticas, y se realizó un estudio preliminar de la actividad biológica de Bac 22 sobre la microbiota presente en el Quesito Antioqueño. Resultados: Bac 22 a una concentración de 100 µM presentó una capacidad hemolítica menor al 1%, y redujo significativamente el número de UFC/g en coliformes totales al adicionarse en el Quesito Antioqueño durante ocho días. Conclusiones: Bac 22 muestra un efecto potencial sobre la vida útil del mismo.

Papel da interação entre bactérias láticas isoladas de alimentos na produção de bacteriocinas / Role of interactions among lactic acid bacteria isolated from foods on production of bacteriocins

Bacteriocinas produzidas por bactérias láticas (BAL) apresentam um importante potencial de aplicação na bioconservação de alimentos, por sua ação antimicrobiana contra algumas espécies de microrganismos patogênicos de relevância, como Listeria monocytogenes. Este estudo analisou o efeito da interação entre cepas selecionadas de BAL produtoras de bacteriocinas com outras BAL viáveis ou não viáveis (bacteriocinogênicas ou não) na indução da produção de bacteriocinas. O efeito dos metabólitos produzidos por estas cepas na indução da bacteriocinogênese também foi avaliado. As cepas produtoras de bacteriocinas selecionadas para o estudo foram Lactobacillus sakei MBSa1, produtora de sakacina A e Pediococcus acidilactici ET34, produtora de pediocina, isoladas de salame e salmão defumado, respectivamente. A produção de pediocina por P. acidilactici ET34 foi avaliada também em leite em pó desnatado reconstituído, além de meio de cultura (caldo MRS). Os resultados indicaram que, quando em co-cultura com Enterococcus faecalis ATCC12755, Lactobacillus sakei ATCC15521 ou Listeria monocytogenes (cepas 104, 711 e 637), ou na presença do sobrenadante livre de células (SLC) dessas culturas, nenhuma das duas cepas testadas produziu maior quantidade de bacteriocina do que a produzida quando em monocultura ou na ausência do SLC. A bacteriocina produzida por P. acidilactici ET34 apresentou um efeito bacteriostático contra L. monocytogenes 104 no leite em pó desnatado reconstituído nas 12 h analisadas, com extensão da fase lag, de forma dose-dependente. Os resultados indicaram, também, que P. acidilactici ET34 não foi capaz de produzir pediocina no leite em pó desnatado reconstituído quando em monocultura ou em co-cultura, ao contrário do observado para o caldo MRS. Mais investigação é necessária para esclarecer os efeitos de possíveis interações entre as BAL presentes em um alimento, bem como o efeito dos componentes dos alimentos na produção das bacteriocinas pelas BAL bacteriocinogênicas

Bacteriocins produced by lactic acid bacteria (LAB) present an important application potential in food biopreservation, by their antimicrobial activity against some species of pathogenic microorganisms of relevance, such as Listeria monocytogenes. This study analyzed the effect of the interaction between selected strains of bacteriocin-producing LAB with other viable or non-viable LAB (bacteriocinogenic or not) in the induction of bacteriocin production. The effect of the metabolites produced by these strains on the induction of bacteriocinogenesis was also evaluated. The bacteriocin-producing strains selected for the study were Lactobacillus sakei MBSa1, producer of sakacin A and Pediococcus acidilactici ET34, producer of pediocin, isolated from salami and smoked salmon, respectively. The production of pediocin by P. acidilactici ET34 was also evaluated in reconstituted skimmed milk powder as well as culture medium (MRS broth). The results indicated that when co-cultivated with Enterococcus faecalis ATCC12755, Lactobacillus sakei ATCC15521 or Listeria monocytogenes (strains 104, 711 and 637), or in the presence of the cell free supernatant (SLC) of these cultures, neither of the two strains tested produced greater amount of bacteriocin than that produced in monoculture or in the absence of SLC. The bacteriocin produced by P. acidilactici ET34 presented a bacteriostatic effect against L. monocytogenes 104 in skimmed milk powder reconstituted in 12h, with extension of lag phase, in a dose-dependent manner. The results also indicated that P. acidilactici ET34 was not able to produce pediocin in the reconstituted skimmed milk powder when in monoculture or in co-culture, unlike that observed for the MRS broth. More research is needed to clarify the effects of possible interactions between BAL present in a food and the effect of food components on bacteriocin production by bacteriocinogenic BAL

Seleção e aplicação de bactérias láticas produtoras de folato para obtenção de um leite fermentado bioenriquecido e avaliação de biodisponibilidade do folato produzido / Screening and application of folate-producing lactic acid bacteria for production of bioenriched fermented milk and evaluation of the bioavaliability of the produced folate

A deficiência de folato é um problema de saúde pública que vem sendo combatido através da fortificação obrigatória de ácido fólico. Entretanto, a ingestão excessiva pode causar efeitos colaterais indesejados. A forma natural da vitamina produzida por algumas cepas de bactérias láticas pode ser uma alternativa segura para aumentar a ingestão de folato pela população. Este trabalho visou selecionar as melhores cepas de BAL produtoras de folato, identificar as melhores condições para a produção da vitamina e avaliar a biodisponibilidade do folato produzido pelas cepas no leite fermentado, empregando-se testes em modelos animais. O estudo foi desenvolvido com cinco cepas de Streptococcus thermophilus (34v, 170v, 268v, 361v e 341 pc) e um cepa de Lactobacillus plantarum (16cv), todas boas produtoras de folato. As condições de produção e a combinação de cepas que resultaram na melhor produção folato foram utilizadas para produzir um leite biofermentado (BFM), avaliando-se a biodisponibilidade da vitamina produzida empregando-se um modelo animal de depleção/repleção, com camundongos Balb/c submetidos a 14 dias de depleção, seguido de 21 dias de repleção da vitamina. Após os 35 dias, os animais foram sacrificados, retirando-se sangue, rins, fígado, baço e intestino para quantificação de folato e avaliação histológica da mucosa intestinal. Todas as quantificações de folato foram feitas pelo método microbiológico. A melhor combinação de cepas (St. Thermophilus 34v + Lb. Plantarum 16cv) resultou na produção de 300 ng/mL de folato, sendo a temperatura de 42ºC melhor que 37ºC para a produção da vitamina. A produção de folato no leite na fermentação em pH controlado 6,0 foi 35% superior à observada no leite fermentado em pH livre. As concentrações de folato no baço e glóbulos vermelhos foram mais altas nos camundongos que ingeriram leite fermentado bioenriquecido (BFM) em relação aos demais grupos de animais. A relação vilosidade/cripta nos camundongos dos grupos BFM foi igual à observada nos animais que receberam leite suplementado com ácido fólico. Houve aumento da hemoglobina, hematócrito e hemácias nos camundongos que ingeriram BFM, evidenciando a bioeficácia do folato produzido. Esses resultados indicam que a produção de folato por bactérias láticas selecionadas em produtos fermentados pode ser uma boa alternativa para aumentar a ingestão de vitamina B9 pela população

A deficiência de folato é um problema de saúde pública que vem sendo combatido através da fortificação obrigatória de ácido fólico. Entretanto, a ingestão excessiva pode causar efeitos colaterais indesejados. A forma natural da vitamina produzida por algumas cepas de bactérias láticas pode ser uma alternativa segura para aumentar a ingestão de folato pela população. Este trabalho visou selecionar as melhores cepas de BAL produtoras de folato, identificar as melhores condições para a produção da vitamina e avaliar a biodisponibilidade do folato produzido pelas cepas no leite fermentado, empregando-se testes em modelos animais. O estudo foi desenvolvido com cinco cepas de Streptococcus thermophilus (34v, 170v, 268v, 361v e 341 pc) e um cepa de Lactobacillus plantarum (16cv), todas boas produtoras de folato. As condições de produção e a combinação de cepas que resultaram na melhor produção folato foram utilizadas para produzir um leite biofermentado (BFM), avaliando-se a biodisponibilidade da vitamina produzida empregando-se um modelo animal de depleção/repleção, com camundongos Balb/c submetidos a 14 dias de depleção, seguido de 21 dias de repleção da vitamina. Após os 35 dias, os animais foram sacrificados, retirando-se sangue, rins, fígado, baço e intestino para quantificação de folato e avaliação histológica da mucosa intestinal. Todas as quantificações de folato foram feitas pelo método microbiológico. A melhor combinação de cepas (St. Thermophilus 34v + Lb. Plantarum 16cv) resultou na produção de 300 ng/mL de folato, sendo a temperatura de 42ºC melhor que 37ºC para a produção da vitamina. A produção de folato no leite na fermentação em pH controlado 6,0 foi 35% superior à observada no leite fermentado em pH livre. As concentrações de folato no baço e glóbulos vermelhos foram mais altas nos camundongos que ingeriram leite fermentado bioenriquecido (BFM) em relação aos demais grupos de animais. A relação vilosidade/cripta nos camundongos dos grupos BFM foi igual à observada nos animais que receberam leite suplementado com ácido fólico. Houve aumento da hemoglobina, hematócrito e hemácias nos camundongos que ingeriram BFM, evidenciando a bioeficácia do folato produzido. Esses resultados indicam que a produção de folato por bactérias láticas selecionadas em produtos fermentados pode ser uma boa alternativa para aumentar a ingestão de vitamina B9 pela população

Probiotics study with Streptococcus salivarius and its ability to produce bacteriocins and adherence to KB cells / Estudo de probióticos Streptococcus salivarius e sua habilidade de produzir bacteriocinas e aderência à células KB

Abstract Introduction Streptococcus salivarius is a dominant oral species and the best suitable candidate for probiotic of the oral cavity. Since Streptococcus salivarius is able to produce bacteriocins against Streptococcus pyogenes interest has been focused on the use of it as a probiotic to avoid sore throats by Streptococcus pyogenes. Objective This study is for selecting Streptococcus salivarius strains for potential use as probiotics for the oral mucosa, that is, production of bacteriocin against Streptococcus pyogenes and the ability to bind to KB cells. Material and method Tongue material from 45 students was collected and seeded on Mitis Salivarius Agar plaques. The strains were tested by the production of bacteriocin-like substances (BLIS) against S. pyogenes, biochemically and PCR for identification of S. salivarius. The best strains were tested for adherence to KB cells. Briefly, S. salivarius strains were cultured in broth, washed and suspended at 108cells/ml. KB cells were inoculated into plaques, washed and incubated with the bacteria, for adhesion. These were washed for lysis of the KB cells and release bacteria for determination of CFU. Result The bacteriocin test showed that 133 strains presented inhibition of S. pyogenes. The samples tested for adhesion to KB cells, presented different profiles and only three strains presenting high adhesion capacity. Conclusion The selection of strains of Streptococcus salivarius with high inhibitory activity against Streptococcus pyogenes, as well as adherence to KB cells leads us to the next future step, that is, to use the best strains for in vivo colonization tests

Resumo Introdução Streptococcus salivarius é uma espécie dominante na cavidade bucal e tem sido indicada como um ótimo candidato para uso como probiótico. Visto que a espécie Streptococcus salivarius é capaz de produzir bacteriocinas contra Streptococcus pyogenes, desenvolveu-se interesse no uso desse microrganismo como probiótico, para evitar amigdalites causadas por Streptococcus pyogenes. Objetivo A pesquisa em questão tem o objetivo de selecionar cepas de Streptococcus salivarius para seu uso potencial como probióticos na cavidade bucal, ou seja, produção de bacteriocinas contra Streptococcus pyogenes e habilidade de aderência à células KB. Material e método Coletou-se material de língua de 45 estudantes e semeou-se em placas de ágar Mitis Salivarius. As amostras foram testadas para verificar a produção de substâncias semelhantes à bacteriocina (BLIS) contra S. pyogenes, bioquimicamente e através de PCR para identificação de S. salivarius. As melhores cepas foram testadas quanto aderência à células KB. Resumidamente, as cepas de S. salivarius foram cultivadas em caldo, lavadas e suspensas à correspondência de 108 cels/ml. As células KB foram inoculadas em placas, lavadas e incubadas com as bactérias, para adesão. Estas foram lavadas para lise das células KB e liberação das bactérias para determinação de UFC. Resultado O teste de bacteriocina, mostrou que 133 cepas apresentaram atividade inibitória contra Streptococcus pyogenes. As cepas testadas para aderência à células KB, apresentaram diferentes perfis e somente três com alta capacidade de adesão. Conclusão: A seleção de cepas de Streptococcus salivarius com alta atividade inibitória contra Streptococcus pyogenes, bem como aderência a células KB, pode nos levar ao próximo passo, ou seja, o uso das melhores cepas para o estudo de colonização in vivo.

Purification, characterization, mode of action, and enhanced production of Salivaricin mmaye1, a novel bacteriocin from Lactobacillus salivarius SPW1 of human gut origin

Background: Emergence of antibiotic resistance among pathogenic and food spoilage bacteria such as Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus sanguinis, Streptococcus mutans, Bacillus cereus, and Listeria monocytogenes triggered the search for alternative antimicrobials. An investigation aimed at purifying, characterizing, elucidating the mode of action, and enhancing the production of salivaricin from Lactobacillus salivarius of human gut origin was conducted. Results: Salivaricin mmaye1 is a novel bacteriocin purified from L. salivarius isolated from human feces. It is potent at micromolar concentrations and has a molecular weight of 1221.074 Da as determined by MALDI-TOF mass spectrometry. It has a broad spectrum of antibacterial activity. Salivaricin mmaye1 showed high thermal and chemical stability and moderate pH stability. The proteinaceous nature of salivaricin mmaye1 was revealed by the complete loss of activity after treatment with pepsin, trypsin, α-chymotrypsin, protease, and proteinase. Salivaricin mmaye1 is cell wall associated, and adsorption­desorption of the bacteriocin from the cell wall of the producer by pH modification proved successful. It exhibited a bactericidal mode of action mediated by pore formation. Its biosynthesis is regulated by a quorum sensing mechanism. Enhanced production of salivaricin mmaye1 was achieved in a newly developed growth medium. Conclusions: A novel, cell wall adhering, highly potent bacteriocin with a broad spectrum of inhibitory activity, membrane-permeabilizing ability, and enhanced production in a newly constituted medium has been isolated. It has a quorum sensing regulatory system and possesses interesting physicochemical characteristics favoring its future use in food biopreservation. These findings pave the way for future evaluation of its medical and food applications.

Isolation, identification and technological properties of lactic acid bacteria from raw cow milk / Isolamento, identificação e propriedades tecnológicas de bactérias ácido lácticas a partir de leite de vaca cru

Lactic acid bacteria are used as starter culture for the production of fermented dairy products, and that occur naturally as indigenous microbiota of the raw milk. In this study, lactic acid bacteria were isolated from raw cow milk samples. The serial dilutions of raw milk were made and plated onto LM17 agar and MRS agar adjusted to pH 5.4. The isolates were firstly identified based on cell morphology, reaction to gram stain, catalase production, growth in MRS broth containing 2%, 4%, and 6.5% NaCl, growth ability of different temperatures and formation of gas in MRS broth. Acid formation in 10% reconstituted skim milk and antimicrobial activity against foodborne pathogens Listeria monocytogenes ATCC 7644, Stapylococcus aureus ATCC 25923, and Clostridium perfringens ATCC 13124 were examined using agar well diffusion method. The total of 90 LAB isolates were classified as Lactobacillus (37.78%), Lactococcus (36.67%), Enterococcus (20.00%), Streptococcus (4.44%), and Leuconostoc (1.11%). Based on technological properties, 56 of 90 isolates (42 cocci, 14 rods) were selected, and further identified at the species level using API 20 Strep and API 50 CH identification system, respectively. The Lactobacillus isolates were identified as Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus paracasei ssp. paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis, and Lactobacillus rhamnosus. The enzymatic profiles of the 17 selected isolates were studied with API ZYM system. The Lactobacillus spp. strains tested displayed high leucine arylamidase activity. Two Lactococcus lactis ssp. lactis AKS320.1 and AKS320.2 strains and one Enterococcus faecalis AKS424 strain were able to produce bacteriocin. In conclusion, some of these isolates could be considered as potential starter culture candidates for fermented milk products.

Bactérias de ácido lático são utilizadas como cultura inicial para a produção de produtos lácteos fermentados e que ocorrem naturalmente como microbiota indígena do leite cru. Neste estudo, as bactérias ácido lácticas foram isoladas a partir de amostras de leite cru de vaca. As diluições em série do leite cru foram feitos e plaqueadas em ágar LM17 e agar MRS ajustado para pH 5,4. Os isolados foram primeiramente identificados com base na morfologia das células, coloração pelo Método de Gram, produção de catalase, crescimento em caldo MRS contendo 2%, 4%, e 6,5% de NaCl, a capacidade de crescimento de diferentes temperaturas e formação de gás em caldo MRS. Foram avaliadas a formação de ácido em 10% de leite desnatado reconstituído e propriedades antagonistas contra os agentes patogênicos de origem alimentar Listeria monocytogenes ATCC 7644, Stapylococcus aureus ATCC 25923, e Clostridium perfringens ATCC 13124, usando o método de difusão em agar. O total de 90 isolados de laboratório foram classificados como Lactobacillus (37,78%), de Lactococcus (36,67%), Enterococcus (20,00%), Streptococcus (4,44%), e Leuconostoc (1,11%). Com base em propriedades tecnológicas, foram selecionados 56 dos 90 isolados (42 cocos, 14 hastes) e identificados ao nível das espécies usando o sistema de identificação API 20 Strep e API 50 CH, respectivamente. Os isolados de Lactobacillus foram identificados como Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus paracasei ssp. paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis e Lactobacillus rhamnosus. Os perfis enzimáticos dos 17 isolados selecionados foram estudados por meio do sistema API ZYM. As cepas de Lactobacillus possuem alta atividade de arilamidase leucina. Duas cepas de Lactococcus lactis ssp. lactis AKS320,1 e AKS320,2 cepas e um Enterococcus faecalis AKS424 estirpe foram capazes de produzir bacteriocina. Em conclusão, alguns destes isolados poderiam ser considerados como potenciais candidatos de cultura iniciadora para produtos à base de leite fermentados.

Evaluation antibacterial and antibiofilm activity of the antimicrobial peptide P34 against Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis

ABSTRACT The adhesion ability of bacteria to abiotic surfaces has important implications in food industries, because these organisms can survive for long periods through the biofilm formation. They can be transferred from one place to another in the industry causing contamination of the food processing environment. In this study, the antibacterial and antibiofilm activities of the antimicrobial peptide P34, characterized as a bacteriocin-like substance (BLS P34) were tested against planktonic and sessile cells of Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis isolated from foods. The BLS P34 showed inhibitory effect against all planktonic cells of E. faecalis. The inhibition of biofilm formation and the eradication of pre-formed biofilm were evaluated with the crystal violet assay and with the reduction of 3-bromide [4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium. The BLS P34 promoted a reduction of percentage of adhered microbial cells on the surface, not being able to perform the complete elimination of biofilm formation. The metabolic activity of S. aureus biofilms decreased considerably between 41-95%. However, E. faecalis cells showed up metabolically stimulated. The BLS P34 has the potential antibiofilm for the species S. aureus. Studies suggest more detailed approaches to a better understanding of the interactions between the antimicrobial and bacterial cells within the biofilm structure.

Combined effect of bacteriocin produced by Lactobacillus plantarum ST8SH and vancomycin, propolis or EDTA for controlling biofilm development by Listeria monocytogenes / Efecto combinado de la bacteriocina producida por Lactobacillus plantarum ST8SH y la vancomicina, el própolis o el EDTA para controlar el desarrollo del biofilm producido por Listeria monocytogenes

The Listeria monocytogenes strains selected in the present study exhibited similar behavior in biofilm formation, independently of the tested conditions (bacteriocin from L. plantarum ST8SH, vancomycin, propolis (a natural antimicrobial product) and EDTA (chelating agent)), individual or in associations. The individual application of vancomycin had better inhibitory activity than that of propolis and EDTA; however, the association of the previously mentioned antimicrobial agents with bacteriocins resulted in better performance. However, when we compared the effects of vancomycin, propolis and EDTA, we could clearly observe that the combined application of bacteriocin and vancomycin was more effective than the combination of bacteriocin and propolis, and bacteriocin and EDTA. Considering the current need to reduce the use of antimicrobials and chemical substances in food processing, propolis can represent an alternative to improve the inhibitory effect of bacteriocins against L. monocytogenes biofilm formation, based on the obtained results. In general, high concentrations of bacteriocin produced by L. plantarum ST8SH were more effective in biofilm inhibition, and similar results were observed for vancomycin and propolis; however, all tested EDTA concentrations had similar effect on biofilm formation.

Las cepas de Listeria monocytogenes seleccionadas en el presente estudio presentaron comportamientos similares en la formación de biofilms, independientemente de los tratamientos a las que fueron sometidas (bacteriocina de Lactobacillus plantarum ST8SH, vancomicina, própolis (produto natural antimicrobiano) y EDTA (agentes quelante)), individual o en combinaciones. La aplicación individual de vancomicina presentó una mejor actividad inhibitoria frente a las aplicaciones individuales de própolis y de EDTA; sin embargo, la combinación de estos agentes antimicrobianos con las bacteriocinas resultó en un mejor desempeño. Se observó claramente que la aplicación combinada de bacteriocina y vancomicina fue más efectiva para controlar el desarrollo de biofilm en comparación con la combinación de la bacteriocina y el própolis o de la combinación de la bacteriocina y el EDTA. Considerando la necesidad actual de reducir el uso de sustancias antimicrobianas y químicas en el procesamiento de alimentos y sobre la base de los resultados obtenidos, se puede afirmar que el própolis representa una alternativa para mejorar el efecto inhibitorio de bacteriocinas contra la formación de biofilm de L. monocytogenes. En general, altas concentraciones de la bacteriocina producida por L. plantarum ST8SH fueron más eficaces en la inhibición del biofilm, y se observaron resultados similares para la vancomicina y el própolis; sin embargo, todas las concentraciones de EDTA evaluadas tuvieron un efecto similar en la formación de biofilm.

Bacteriocin-like inhibitory substance in aquaculture: a classic method of protein precipitation for a new aplicability / Substância inibidora tipo bacteriocina na aquicultura: método clássico de precipitação de proteínas para novas aplicações

Techniques to decrease losses from bacterial diseases are always important to improve the fish production. The use of antagonistic substances (bacteriocins) has been proven to be a viable option. The aim of this study was to evaluate different methods of purification for bacteriocin like inhibitory substances (BLIS). For the purification process, we isolated and used two Gram-positive bacilli that produce antagonistic substances for pathogens in aquaculture. Tests for detection of interfering factors were also performed. After the confirmation that the antagonistic action was due the BLIS activity, we carried out the purification methods. The methods tested were: cell free supernatant, acid extraction and ammonium sulfate precipitation at two concentrations (20 and 50%). Salmonella Tiphy CFP/IAL1472 and Aeromonas hydrophila (isolated in a tilapia production environment) were used as indicators of the efficiency of extracts in controlling pathogenic potentials. Ammonium sulfate precipitation at 50% was the most appropriate for purifying the antagonistic substance for both indicators. The extracts of the two isolates remained active for 22 days at 25ºC. These are promising results regarding the water and fish health without the use of antibiotics, in this manner being a safer environmental practice.

Técnicas para diminuir as perdas causadas por doenças bacterianas são importantes para melhorar continuamente a produção de pescado. O uso de substâncias antagônicas (bacteriocinas) tem-se mostrado uma opção viável. O objetivo do trabalho foi avaliar diferentes métodos de purificação de bacteriocinas como substâncias inibidoras (BLIS). Dois bacilos Gram-positivos, produtores de substâncias antagonistas para agentes patogênicos da aquicultura, foram utilizados em processos de purificação. Depois de confirmada a ação antagônica pela atividade de BLIS, os métodos de purificação foram realizados. Os métodos testados foram: células livres de sobrenadante, extração ácida e precipitação por sulfato de amônia em duas concentrações (20 e 50%). Salmonella Typhi PCP/IAL1472 e Aeromonas hydrophila (isolada de um ambiente de tilapicultura) foram utilizadas como indicadores de eficiência dos extratos. O precipitado por sulfato de amônio a 50% foi o mais adequado para purificar a substância antagonista para ambos os isolados indicadores. Os extratos dos dois isolados permaneceram ativos por 22 dias em 25ºC. Estes resultados são promissores do ponto de vista da manutenção da sanidade da água e dos peixes, sem uso de antibióticos, constituindo uma prática ambientalmente mais segura.

Importance of the agar-media in the evaluation of bacteriocin activity against the same test-microorganisms

Abstract Bacteriocins are peptides produced by various species of bacteria, especially lactic acid bacteria, which exhibit a large spectrum of action against spoilage bacteria and foodborne pathogens. Successful application of techniques for quantitative or qualitative bacteriocin determination relies not only on the sensitivity of the test-microorganisms, but also on the agar-medium employed. Cell free supernatants are routinely used to preliminary screen for antimicrobial activity of bacteria by means of the agar well diffusion method, but the supernatant may also include other molecules (such as medium components and/or intracellular compounds) accidentally released during cell free supernatant preparation, which may interfere with the assay. Reproducibility of bacteriocin activity against the same test-microorganisms is an important factor to be considered. Unfortunately, no specific information about bioassays standardization to determine bacteriocin activity is available in the literature. In this work, growth inhibition by means of the agar well diffusion assays were carried out on different agar-media showing a strong dependence on the agar-medium used, indicating that the inhibitory effects could also depend on the diffusion of exudates that are included in the cell-free supernatant. The results presented in this communication show that selection of the agar-medium is crucial for the bioassay response.

Optimization of the yield of bacteriocin-like substance (BLIS) produced by Pediococcus pentosaceus and its application as food bioconservative / Otimização do rendimento de substância semelhante a bacteriocina (BLIS) produzido por Pediococcus pentosaceus e sua aplicação como bioconservante de alimentos

Bacteriocins are peptides produced by various species of bacteria, especially lactic acid bacteria (LABs), which exhibit a large spectrum of action against spoilage bacteria and foodborne pathogens. However, when this bacteriocin has not been completely characterized regarding its amino acid and the nucleotide sequences of the corresponding gene, the qualified term bacteriocin-like inhibitory substance (BLIS) is recommended. In order to increase the antimicrobial activity of bacteriocins, the ability of probiotics LABs, such as Pediococcus pentosaceus, to ferment different carbon and nitrogen sources has been studied. For the development of an improved culture medium, carbon and nitrogen sources must be considered as nutrients responsible for cell growth and bacteriocin production. The best condition, after 48 h of cultivation, for growth (3.420 g/L) and for BLIS production by Pediococcus pentosaceus ATCC 43200 was in Man, Rogosa and Sharp (MRS) culture medium supplemented with 1.5% peptone, initial pH 6.0 and under the following culture conditions: anaerobiosis, 30oC and agitation of 200 rpm. Compared with control (MRS without supplement), the growth of Pediococcus was significantly lower (1.995 g/L) as well as it reduced significantly its generation time from 2.05 h (control) to 1.28 h (MRS supplemented), a reduction of approximately 62.5%. Moreover, addiction of peptone to MRS medium promoted reduction of 4 h to the Pediococcus exponential phase onset. Regarding BLIS antimicrobial activity, addition of nitrogen source to MRS medium was also quite significant. Through the agar diffusion method, BLIS showed inhibition halos between 12.50 and 19.50 mm against LABs strains (Lactobacillus sakei ATCC 15521, Lactobacillus plantarum CECT 221 and Carnobacterium piscicola CECT 4020). Against Listeria strains (Listeria innocua NCTC 111288 and Listeria seeligeri NCTC 11289), their antimicrobial activity was better detected in liquid medium assay, evaluating the minimal inhibitory concentration of 50%. BLIS was able to inhibit 60 and 100% of L. seeligeri and L. innocua, respectively, as well as, diluted 1x (v/v) in water was able to inhibit 100% growth of both Listeria. BLIS 17 showed also good results as food preservative when applied in ready-to-eat pork ham artificially contaminated with L. seeligeri in vacuum-package at 4oC during shelf life of 10 days. BLIS was able to maintain low Listeria multiplication, lower samples weight loss, low lipid peroxidation and good color parameters during samples storage. Results demonstrated the importance of optimizing the culture medium to increase microbial mass, to produce and to improve the activity of this antimicrobial molecule. Moreover, results also suggest the possible application of BLIS as a natural food preservative

Bacteriocinas são peptídeos produzidos por várias espécies de bactérias, especialmente bactérias ácido-láticas (BALs) e apresentam um amplo espectro de ação contra bactérias deteriorantes e patógenos de origem alimentar. Entretanto, quando estas bacteriocinas não foram completamente caracterizadas quanto a sequência de seus nucleotídeos e do seu gene correspondente, é recomendada a denominação de substância semelhante a bacteriocina (BLIS). Para aumentar a atividade antimicrobiana de bacteriocinas, a habilidade de BALs probióticas, como Pediococcus pentosaceus, em fermentar diferentes fontes de carbono e nitrogênio tem sido estudado. Para o desenvolvimento de um meio de cultura melhorado, fontes de carbono e nitrogênio devem ser consideradas como nutrientes responsáveis pelo crescimento celular e pela produção de bacteriocina. A melhor condição, após 48 h de cultivo, para o crescimento (3,420 g/L) e para a produção de BLIS por P. pentosaceus ATCC 43200 foi em meio de cultivo Man, Rogosa e Sharp (MRS) suplementado com 1,5% de peptona, pH inicial 6,0 e sob as seguintes condições de cultivo: anaerobiose, 30oC e agitação de 200 rpm. Comparado ao controle (MRS sem suplementação), o crescimento de Pediococcus foi significativamente menor (1,995 g/L) assim, como também, reduziu significativamente o tempo de geração de 2,05 h (controle) para 1,28 h (MRS suplementado), uma redução de aproximadamente 62,5%. Além disso, a adição de peptona ao meio MRS promoveu redução de 4 h para o início da fase exponencial de Pediococcus. Quanto a atividade antimicrobiana de BLIS, a adição de fonte de nitrogênio ao meio MRS também foi bastante significativa. Através do método ágar difusão, BLIS apresentou halos de inibição entre 12,50 a 19,50 mm contra cepas de BALs (Lactobacillus sakei ATCC 15521, Lactobacillus plantarum CECT 221 e Carnobacterium piscicola CECT 4020). Contra cepas de Listeria (Listeria innocua NCTC 11288 e Listeria seeligeri NCTC 11289), a sua atividade inibitória foi melhor detectada em meio líquido, através da determinação da concentração mínima inibitória de 50%. BLIS sem diluição foi capaz de inibir 60 e 100% de L. seeligeri e L. innocua, 15 respectivamente, assim como, diluído 1x (v/v) em água foi capaz de inibir 100% o crescimento de ambas Listeria. BLIS também apresentou bons resultados como conservante de alimento quando aplicado em presunto contaminado artificialmente com L. seeligeri e armazenado a 4oC a vácuo por 10 dias. BLIS foi capaz de manter baixa a multiplicação de Listeria, menor perda de peso das amostras, baixa peroxidação lipídica e bons parâmetros de cor durante o armazenamento das amostras. Os resultados demonstraram a importância de se otimizar meio de cultivo tanto para o aumento da massa microbiana como para a produção e melhoramento da atividade desta molécula antimicrobiana. Além disso, os resultados também sugerem a possível aplicação de BLIS como conservante natural de alimentos